Question

11．如圖所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物體沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體與地面間滑動(dòng)摩擦力為120N．則滑輪組的機(jī)械效率為80%；若物體的速度為0.1m/s，則1分鐘拉力做功為900J．

Answer 1

分析 （1）用滑輪組水平拉動(dòng)物體時(shí)，克服物體的摩擦力做的功是有用功，拉力做的功是總功，
利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{繩}}$×100%=$\frac{f}{nF}$×100%即可算出滑輪組的機(jī)械效率；
（2）先利用s=vt求出物體移動(dòng)的距離，根據(jù)s_繩=ns_物求出繩子自由端移動(dòng)的距離，再利用W=Fs求出拉力做的功．

解答 解：由圖可知，與動(dòng)滑輪相連的繩子的股數(shù)n=3，
則繩子自由端移動(dòng)的距離s_繩=ns_物，
故滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%
=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{繩}}$×100%
=$\frac{f}{nF}$×100%
=$\frac{120N}{3×50N}$×100%=80%．
物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=1min=60s，
由v=$\frac{s}{t}$得，物體移動(dòng)的距離：
s_物=v_物t=0.1m/s×60s=6m，
則繩子自由端移動(dòng)的距離s_繩=ns_物=3×6m=18m，
所以1分鐘拉力做功W=Fs_繩=50N×18m=900J．
故答案為：80%；900．

點(diǎn)評(píng) 本題考查功的計(jì)算和滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算等知識(shí)，注意使用滑輪組水平方向拉動(dòng)物體時(shí)，有用功等于摩擦力與物體移動(dòng)的距離的乘積，這是本題的關(guān)鍵點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)．